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¿Viajes en el Tiempo? ¡Otro sueño de la Humanidad!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Viajar al pasado    ~    Comentarios Comments (5)

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Resultado de imagen de Libertad asintótica de los Quarks

“En cromodinámica cuántica, la propiedad de libertad asintótica hace que la interacción entre quarks sea más débil cuanto más cerca están unos de otros (confinación de quarks) y la fuerza crece cuando los quarks tratan de separarse, es la única fuerza que crece con la distancia. Los quarks y los gluones están confinados en una región cuyo valor se define por:

R » ћc /L » 10-13 cm

Poder contemplar Quarks libres sólo podría haber sido posible en aquellos primeros momentos, antes de la formación de los hadrónes (Bariones y Mesones). En realidad, la única manera de que pudiéramos observar quarks libres, sería en un ambiente con la temperatura del universo primitivo, es la temperatura de desconfinamiento. Los Quarks son las partículas elementales auténticos componentes primordiales de otras partículas más complejas que se juntan para formar átomos, moléculas, células, sustanmcias, materia en fin.

Ahora se cree que el Big Crunch nunca se producirá y que la muerte del Universo será térmica, es decir, una temperatura del cero absoluto ( −273,15 °C o −459,67 ºF), que lo paralizará todo, ni los átomos se moverían en ese frío de muerte que dejará un Universo congelado donde ni brillaran las estrellas ni estará presente ninguna clase de vida.

4 Cualidades Del Big Crunch ¿El Universo Podría Llegar A su Fin?

En la parte anterior de este mismo trabajo,  estaba hablando del Big Crunch y me pasé a otro (los quarks), así que cerremos este capítulo del Big Crunch que está referido a un estado final de un universo cerrado de Friedmann  (es decir, uno en el que la densidad excede a la densidad crítica). Dicho universo se expande desde el Big Bang inicial, alcanza un radio máximo, y luego colapsa hacia un Big Crunch, donde la densidad de la materia se vuelve infinita después de que la gravedad haga parar la expansión de las galaxias que, lentamente al principio, y muy rápidamente después, comenzarán a desplazarse en sentido contrario, desandarán el camino para que toda la materia del universo se junte en un punto, formado una singularidad en la que dejaría de existir el espacio-tiempo. Después del Big Crunch debería haber otra fase de expansión y colapso, dando lugar a un universo oscilante.  universo que se va y universo que viene.

Pero, ¿y nosotros?, ¿qué pintamos aquí?

¡Mirado así no parece que seamos gran cosa!

Antes de pasar a otros temas, retomemos el de los viajes en el tiempo y las paradojas que podrían originar.

Una versión de la máquina del tiempo de Thorne consiste en dos cabinas, cada una de las cuales contiene dos placas de metal paralelas. Los intensos cambios eléctricos creados entre cada par de placas de metal paralelas (mayores que cualquier cosa posible con la tecnología actual) rizan el tejido del espacio-tiempo, creando un agujero en el espacio que une las dos cabinas. Una cabina se coloca entonces en una nave espacial y es acelerada a velocidades próximas a la de la luz, mientras que la otra cabina permanece en la Tierra. Puesto que un agujero de gusano puede conectar dos regiones des espacio con tiempos diferentes, un reloj en la cabina de la nave marcha más despacio que un reloj en la cabina de la Tierra. Debido a que el tiempo transcurriría a diferentes velocidades en los dos extremos del agujero de gusano, cualquiera que entrase en un extremo del agujero de gusano sería instantáneamente lanzado al pasado o al futuro.

Stephen Hawking

Viajar al pasado y conocer a personajes famosos a los que contar las novedades científicas. Algunos dicen que el viaje en el Tiempo está prohibido, aunque es posible. Siempre hemos tenido una gran imaginación y, cuando no se sabía contestar a una cuestión compleja… ¡Inventamos la respuesta! Si nos remontamos al pasado, la Historia nos habla de que nuestros ancestros, al no saber que decir ante un fenómeno natural, le echaban mano a los dioses y asunto solucionado. Ahora, en lugar de a los dioses, acudimos a materia oscura”  y “campos de Higgs” , o, “fluctuaciones de vacío” y otras misteriosas cuestiones que no sabemos explicar pero, ¡dan un juego!

Normalmente, una de las ideas básicas de la física elemental es que todos los objetos tienen energía positiva. Las moléculas vibrantes, los vehículos que corren, los pájaros que vuelan, los niños jugando tienen todos energía positiva. Por definición, el espacio vacío tiene energía nula. Sin embargo, si podemos producir objetos con “energías negativas” (es decir, algo que tiene un contenido de energía menor que el vacío), entonces podríamos ser capaces de generar configuraciones exóticas de espacio y tiempo en las que el tiempo se curve en un circulo.

Parece que la función de las placas metálicas paralelas consiste en generar la materia o energía exótica necesaria para que las bocas de entrada y salida del agujero de gusano permanezcan abiertas y, como la materia exótica genera energía negativa, los viajeros del tiempo no experimentarían fuerzas gravitatorias superiores a 1g, viajando así al otro extremo de la galaxia e incluso del universo o de otro universo paralelo de los que promulga Stephen Hawking. En apariencia, el razonamiento matemático de Thorne es impecable conforme a las ecuaciones de Einstein.

Normalmente, una de las ideas básicas de la física elemental es que todos los objetos tienen energía positiva. Las moléculas vibrantes, los vehículos que corren, los pájaros que vuelan, los niños jugando tienen todos energía positiva. Por definición, el espacio vacío tiene energía nula. Sin embargo, si podemos producir objetos con “energías negativas” (es decir, algo que tiene un contenido de energía menor que el vacío), entonces podríamos ser capaces de generar configuraciones exóticas de espacio y tiempo en las que el tiempo se curve en un circulo.

              Muchas son las máquinas del tiempo que hemos desarrollado en nuestra imaginación

Por el momento, al no ser una propuesta formal, no hay veredicto sobre la máquina del tiempo de Thorne. Su amigo, Stephen Hawking, dice que la radiación emitida en la entrada del agujero sería suficientemente grande como contribuir al contenido de materia y energía de las ecuaciones de Einstein. Esta realimentación de las ecuaciones de Einstein distorsionaría la entrada del agujero de gusano, incluso cerrándolo para siempre. Thorne, sin embargo, discrepa en que la radiación sea suficiente para cerrar la entrada.

Los orígenes de la teoría de supercuerdas: la primera revolución ...Qué es la teoría de cuerdas? – Ciencia de Sofá

Aquí es donde interviene la teoría de supercuerdas. Puesto que la teoría de supercuerdas es una teoría completamente mecanocuántica que incluye la teoría de la relatividad general de Einstein como un subconjunto, puede ser utilizada para calcular correcciones a la teoría del agujero de gusano original.

En principio nos permitiría determinar si la condición AWEC es físicamente realizable, y si la entrada del agujero de gusano permanece abierta para que los viajeros del tiempo puedan disfrutar de un viaje al pasado.

Nuestra línea de universo resume toda nuestra historia, que nacemos hasta que morimos. Cuanto más rápido nos movemos más se inclina la línea de universo. Sin embargo, la velocidad más rápida a la que podemos viajar es la velocidad de la luz. Por consiguiente, una región de este diagrama  espacio-temporal está “prohibida”; es decir, tendríamos que ir a mayor velocidad que la luz para entrar en esta zona prohibida por la relatividad especial de Einstein, que nos dice que nada en nuestro universo puede viajar a velocidades superiores a c.

Esquema del agujero de gusano que permitiría los viajes en el Tiempo

                 Sí, ¿pero dónde está esa energía negativa para viajar en el Tiempo? “La energía negativa es un concepto que se utiliza en física para explicar la naturaleza de ciertos campos, incluyendo el campo gravitatorio y un número de efectos en el campo cuántico.”

Este concepto más bien simple se conoce con un nombre que suena complicado: la condición de energía media débil (average weak energy condition, o AWEC). Como Thorne tiene cuidado en señalar, la  AWEC debe ser violada; la energía debe hacerse temporalmente negativa para que el viaje en el tiempo tenga éxito. Sin embargo, la energía negativa ha sido históricamente anatema para los relativistas, que advierten que la energía negativa haría posible la antigravedad y un montón de otros fenómenos que nunca se han visto experimentalmente.

Pero Thorne señala al momento que existe una forma de obtener energía negativa, y esto es a través de la teoría cuántica.

En 1.948, el físico holandés Hendrik Casimir demostró que la teoría cuántica puede crear energía negativa: tomemos simplemente dos placas de metal paralelas y descargadas ordinariamente, el sentido común nos dice que estas dos placas, puesto que son eléctricamente neutras, no ejercen ninguna fuerza entre sí. Pero Casimir demostró que, debido al principio de incertidumbre de Werner Heisenberg, en el vacío que separa estas dos placas existe realmente una agitada actividad, con billones de partículas y antipartículas apareciendo y desapareciendo constantemente. Aparecen a partir de la “nada” y vuelven a desaparecer en el “vacío”. Puesto que son tan fugaces, son, en su mayoría, inobservables, y no violan ninguna de las leyes de la física. Estas “partículas virtuales” crean una fuerza neutra atractiva entre estas dos placas que Casimir predijo que era medible.

El vacío superconducto – La máquina de Higgs-Kibble : Blog de ...

Cuando Casimir publicó el artículo, se encontró con un fuerte escepticismo. Después de todo, ¿cómo pueden atraerse dos objetos eléctricamente neutros, violando así las leyes normales de la electricidad clásica? Esto era inaudito. Sin embargo, en 1.985 el físico M. J. Sparnaay observó este efecto en el laboratorio, exactamente como había predicho Casimir. Desde entonces (después de un sin fin de comprobaciones), ha sido bautizado como el efecto Casimir.

Una manera de aprovechar el efecto Casimir mediante grandes placas metálicas paralelas descargadas, sería el descrito para la puerta de entrada y salida del agujero de gusano de Thorne para poder viajar en el tiempo.

Como antes decía, por el momento, al no ser una propuesta formal, no hay veredicto sobre la máquina del tiempo de Thorne. Su amigo, Stephen Hawking, dice que la radiación emitida en la entrada del agujero sería suficientemente grande como para contribuir al contenido de materia y energía de las ecuaciones de Einstein. Esta realimentación de las ecuaciones de Einstein distorsionaría la entrada del agujero de gusano, incluso cerrándolo para siempre. Thorne, sin embargo, discrepa en que la radiación sea suficiente para cerrar la entrada.

Thorne ganó, hace unos años el Premio Nobel por haber vaticinado la existencia de las ondas gravitatorias y haber promovido el Proyecto LIGO que las detectó.

           Podríamos ver como se forman las nebulosas y nacen y mueren las estrellas

Antes comentaba algo sobre disfrutar de un viaje al pasado pero, pensándolo bien, no estaría yo tan seguro. Rápidamente acuden a mi mente múltiple paradojas que, de una u otra especie han sido narradas, principalmente por escritores de ciencia-ficción que, por lo general, son los precursores del futuro.

Chui Man Ho y Thomas Weiler. Fuente: Universidad Vanderbilt.
Chui Man Ho y Thomas Weiler. Fuente: Universidad Vanderbilt.
de Estados Unidos. Si la última teoría de Tom Weiler y Chui Ho Man es acertada, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) podría ser la primera máquina capaz de hacer que la materia viaje atrás en el tiempo. “Nuestra teoría es una posibilidad muy remota”, admite Weiler, profesor de Física en la Universidad de Vanderbilt (EE UU), “pero no viola ninguna ley de la física”.
Por qué los viajes en el tiempo no serán como en las películasComputación cuántica basada en un efecto de viaje en el tiempo ...

Si finalmente, los físicos consiguieran hacer realidad ese sueño de viajar por el Tiempo (cosa poco probable), se podrían “ver” cosas extrañas y para nuestras mentalidades “imposibles”. ¿Cómo se puede viajar a un lugar que no existe? ¿Cómo hablar con personajes que hace miles de años que murieron”, y, si hablamos de viajar al futuro, ¿Cómo podríamos visitar lugares que aún no han sido construídos, o, hablar con personas que no han nacido?

Adentrarse en esta vorágine de los viajes en el Tiempo, es un buen ejercicio mental, ya que, nos podemos encontrar con toda clase de suscesos, no ya extraños, sino de incomprensible “realidad” para nosotros, seres tridimensionales confinados en un mundo en el que, más allá del Tiempo presente… ¡No podemos desplazarnos a ninguna parte!

“La naturaleza no sólo es más extraña de lo que suponemos; es más extraña de lo que podamos suponer”.

emilio silvera

 

  1. 1
    Fandila
    el 28 de julio del 2015 a las 19:53

    ¿Por qué un guark up no puede exisitir libre?
    El quark up es bastante estable, aunque no del todo. En el resto de quarks unos son muy inestables y otroa casi inestables. Nada prohibiría la existencia libre de algunos de ellos aunque su tiempo de desintegración fuese más o menos variable.
    Sin embargo en principio solo perduran dentro de bariones y mesones.
    Esa unión gluónica bien pudiera ser la clave. Para los tres quarks del protón por ejemplo, pudiera ocurrir que dichas partículas no sean realmente individuales sino tres aglomeraciones componentes de una doble onda, de la que quarks y gluones sean componentes. El efecto de esas “larquisimas” orbitaciones de guark a quark formarian un todo coherente. Los gluones serían como las partes elásticas del conjunto de la onda.
    Pero realmente, aunque parezca una sandez, el conjunto quedaría agrupado según la gravedad cuantica (Altisima en las distancias cortas)
    Romper el protón significaría romper esa brana (En lenguje de T. de cuerdas) y la aniquilación de la tal onda, o su conversión en otros elmentos.
    Aplicando a la velocidad quark el factor de Lorenz, resulta que la velocidad encontrada es la de luz, lo que no casa con unos componentes que son de cierta masa, no compatibles con la velocidad de la luz. Con Lorenz se está calculando una velocidad de los quarks (Quark up) como si fueran libres, cuando realmente confinados su velocidad no llega a tanto.
    Por eso el planteamiento es, si el conjunto de los tres quarks no se tratará de una onda, masiva eso si, dentro del protón.
     No sé si lío más que deslio. Espero que no.
    Otra cosa que se plantea es, si la ecuación de la energía es categórica para cualquier dimensión. En mc^2 Realmente C^2 lo es porque sea realmente la velocidad que nos afecta como dimensión. Si creemos que existen partícula más pequeñas que el fotón, estas también se producirían en la desingración, pero ellas no nos afectarian seguramente por sus ínfimas dimensiones, y como tales, seguramente no nos son aprovechables como energía.
    A lo peor no os clarifico gran cosa. En tal caso, borrón y cuenta nueva.
    Saludos
     

    Responder
    • 1.1
      Emilio Silvera
      el 29 de julio del 2015 a las 6:22

      ¡Hola, amigo Fandila!

      Te voy a tener que decir, lo mismo que le digo a un amigo Físico, catedrático de física de una universidad y con puesto de alta responsabilidad en Sociedad de Física.”Hay que procurar bajar de las alturas, al nivel del suelo, y, explicar las cuestiones de física de manera tal que, la gente sencilla se pueda enterar de alguna cosa. Cuando dices:

      “Esa unión gluónica bien pudiera ser la clave. Para los tres quarks del protón por ejemplo, pudiera ocurrir que dichas partículas no sean realmente individuales sino tres aglomeraciones componentes de una doble onda, de la que quarks y gluones sean componentes. El efecto de esas “larquisimas” orbitaciones de guark a quark formarian un todo coherente. Los gluones serían como las partes elásticas del conjunto de la onda.”

      Para cualquier persona versada en estos temas, tus pàlabras son claras como el agua. Sin embargo, para la gente sencilla de la calle… ¡Le sonará a chino mandarín! En esa misma explicación están mezclados los hadrones con los bosones, Es decir Fermiones y Bosones que tienen caracterísitcas tan distintas que pueden confundirse muy fácilmente.

      Aquí, cuando tratamos de explicar alguna ciosa sobre la mecánica cuántica, hay que pensar cómo expresar las palabras y escoger la manera de que, esa explicación (si es que se puede que no siempre es así), vaya en forma de “cuento de la vieja”, es decir, olvidarse de tecnicismos y procurar la sencillez, de manera tal que, explicar la complejidad que existe dentro del núcleo atómico, consiga que el mensaje que deseamos transmitir llegue a todos, y, eso, amigo Fandila, no parece nada sencillo.

      Precisamente por eso, tú mismo eres consciente de ello y, finalizas diciendo: “A lo peor no os clarifico gran cosa. En tal caso, borrón y cuenta nueva.” No sabes la de veces que he querido poner el mismo mensaje aquí al finalizar algún trabajo.

      Un abrazo amigo mío.

      Responder
  2. 2
    Fandila
    el 29 de julio del 2015 a las 9:02

    Así mismo lo veo yo también. Lo que quieras expresar ha de ir en consonancia con tu interlocutor y viceversa. Y es que no todos estamos estamos en la onda con el que pueda interesarse en lo que decimos. Pero es tan difícil saber quien te “escucha”. Tu labor, Emilio, la de difundir, no es un huevo que se eche a freir. Eso es digno de admiración.
    Un abrazo.

    Responder
  3. 3
    Fandila
    el 29 de julio del 2015 a las 9:15

    Ah, lo de la mezcla de hadrones y bosones, en relidad nos expresa la estructura de los quarks como ondas partícula, los bosones forman parte también de los fermiones y viceversa. Parece una contradición pero no lo es, el resultado global es el que cuenta a la hora de calificar una partícula como bosón o fermión. Así los mesones que se califican como bosones estan compuesto de un quark y un anticquark que son fermiones, por eso son partículas intermedias. Pero bueno saberlo no nos saca del “atolladero”.
     
    Un abrazo.

    Responder
  4. 4
    emilio silvera
    el 27 de abril del 2020 a las 10:08

    Hay que reconocer que imaginativos si somos, sólo tenemos que echar una mirada hacia atrásen el Tiempo para ver, no sin asombro, todos los logros alcanzados desde que vivíamos en la copa de los árboles y encerrados en grandes grutas para preservarnos del frío y la lluvía acompañado de tormentas que nos atemorizaban.

    Examinando todos esos adelantos, es difícil decir que algo que nos podamos proponer sería imposible, y, lo dejamos en que sólo necesitamos tiempo para conseguir lo que sea. Sin embargo, a veces vamos muy lejos, y, aunque matemáticamente no existan (eso parece) impedimentos para poder “viajar en el Tiempo”, lo cierto es que sí lo hay.

    ¿Cómo poder viajar hacia un Tiempo que ya se fue? ¿Tratar de viajar a un Tiempo que no existe, que está por venir? Tanto el Pasado como el Futuro (creo) que está fuera de nuestro alcance y, todo lo demás son sueños.
    Claro que soñar ha sido desde siempre una de nuestras actividades más etéreas, y, a veces, hasta hemos podido convertir en realidad algún que otro sueño.

    Saludos.

    Responder

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